NO142205B - Apparat for gjennomhulling av papirark - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for å forhindre utlutning av alkaliske materialer fra cementartikler.

Oppfinnelsen angår fremgangsmåte

for å forhindre utlutning av de alkaliske materialer som cementartikler inneholder, og spesielt fremgangsmåte for å forhindre at alkaliske materialer utlutes fra cementartikler som anvendes til oppbevaring og ledning av drikkevann.

Det har til nå vært vanlig praksis å be-nytte en ikke-kovioderende cementforing på den indre overflate i vanntanker av stålplater, som benyttes på skib for lagring av drikkevann. Drikkevannet i vanntanker av denne type inneholder store mengder alkaliske forbindelser som er lutet ut av tankenes cementvegger. Efter å ha stått en tid kan dette vannet ikke drikkes.

For å forhindre denne ulempe må ferdige tanker av ovennevnte type omhyggelig utvaskes med vann for å fjerne alkaliske bestanddeler fra cementveggene. Først efter denne behandling kan tanken benyttes. Behandlingen krever imidlertid store mengder drikkevann og lang tid, og faller derfor dyr. Enn videre, når skib byg-ges eller repareres er det ikke alltid nok tid til å rense vanntankene. Alternativt, tilstrekkelige mengder rent vann er ikke tilgjengelig. Det fins derfor eksempler på at man, under reiser, har måttet tilsette drikkevann som var lagret i slike tanker betydelige mengder eddik for å nøytralisere de alkaliske bestanddeler. Selv om en vanntank fremstilt av eller foret med cementmaterialer er omhyggelig renset for alkaliske bestanddeler, vil fortsatt i lang tid alkaliske bestanddeler løses gradvis av drikkevannet i tanken på grunn av vannets relativt høye basiske egenskaper.

Det er fra tysk patent nr. 615 571 kjent en fremgangsmåte for dannelse av et be-skyttende lag på veggene i rør, tanker eller lignende, som er beregnet på transport og lagring av bløtt vann, ved at karbondioksyd blandes med det bløte vann, hvoretter det bløte vannet ledes gjennom kalsiumkarbonat eller magnesiumkarbonat, eller gjennom en substans som inneholder dette, f. eks. gjennom et marmor-filter, og der-etter ledes vannet, som nå omfatter en oppløsning av kalsiumbikarbonat eller magnesiumbikarbonat, inn i de nevnte rør eller tanker, slik at det på rørenes eller tankenes vegger avsettes et salt som inneholder kalsiumkarbonat eller magnesiumkarbonat.

Nevnte patent går således ut på å opp-løse kalsium- eller magnesiumkarbonat i karbonsyrevann og avsette kalsium- eller magnesiumkarbonat i form av et belegg på veggene i betong- eller jerntanker, og det er følgelig nødvendig å inkludere et trinn som omfatter blanding av C02 og vann. Det er imidlertid ikke nødvendig at kalsium- eller magnesiumkarbonatet avsettes på overflaten av en cementartikkel. . Hovedhensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for å forhindre utlutning av alkaliske materialer fra cementartikler, som er hurtig, lett og billig.

Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for å forhindre at alkalisk materialer utlutes fra stivnede cementartikler som inneholder kalk, ved at den nevnte kalkholdige artikkels overflate i våt tilstand behandles med gassformig carbondioxyd som forårsaker at der dannes et i vann tungt løselig lag på den behandlede overflate.

Overflaten på cementartikkelen som skal behandles bør fuktes med vann og bringes i kontakt med luft i et lukket rom som inneholder 2 pst. eller mer gassformig carbondioxyd, hvorav fortrinnsvis 10 til 20 pst. av dette carbondioxyd er fordampet fra flytende eller fast carbondioxyd, for derved å overføre, i det minste den behandlede artikkels overflate til calsiumcarbonat.

Cementartikler som skal behandles kan for eksempel anbringes i en beholder av tynt materiale, hvorpå beholderen fylles med gass. Gassen holdes fortrinnsvis i bevegelse.

For å belyse oppfinnelsen vises til den efterfølgende beskrivelse og tegning, der en enkelt figur skiematisk viser et sideriss av en mulig utførelsesform i henhold til oppfinnelsen.

Som før nevnt vil vann som oppbevares i cementartikler. for eksempel i tanker, rør. renner og liknende, fremstilt av Portland cement eller hvilket som helst annet cementmateriale, eller som oppbevares i artikler fremstilt av metalliske plater foret med liknende cementmaterialer, inneholde alkaliske bestanddeler i løsning, og kan ikke drikkes. Det antas at dette skyldes at i enhver cementartikkel som tas i bruk relativt kort tid efter at den er stivnet, vil calsiumoxyd (CaO), som er en viktig bestanddel i det cement-materiale hvorav artikkelen er fremstilt, reagere med vannet som artikkelen inneholder og danne basisk calsiumhydroxyd (Ca(OH)„) som blir utlutet i vannet. Med uttrykket «cementartikler» forstås i denne sammenheng både artikler fremstilt av cementmaterialer og artikler fremstilt av andre materialer og foret med sement på den overflate som bringes i kontakt med vann. Uttrykket «stivning» betyr i denne sammenheng den prosess gjennom hvilken et kalk-holdig sementmateriale blandes med vann for å gjennomføre en reaksjon hvorved den grøtaktige blanding som derved opp-står begynner å stivne, og oppnår efter en tid den på forhånd bestemte form, hvorefter den formede blandings mekaniske styrke øker gjennom herding.

Vann som anvendes som drikkevann i byer har vanligvis en pH-verdi på omkring 6,5. Vann med pH-verdi større enn 10,5 er uegnet som drikkevann, og drikkevann skal helst ha pH-verdi mellom 8,0 og 5,8.

I henhold til oppfinnelsen hindres den ovennevnte skadelige bestanddel, calsiumhydroxyd (Ca(OH)p), på en effektiv måte fra å utlutes i vannet ved å behandle artikkelen med carbondioxyd i gassform for derved å binde bestanddelen som calsiumcarbonat CaCOj, som er tungt løselig i vann, og danner samtidig et lag av det tungt løselige materiale på den behandlede ce-mentartikkels overflate i form av et tett dekkende lag fast forbundet med overflaten.

Dersom en cementartikkel som ennå ikke er fast eller stivnet, behandles med carbondioxyd mens den er i grøtaktig tilstand, vil carbondioxydet løses i det vann som cementartikkelen inneholder og ikke bare trenge inn i overflatelaget, men også dypt inn i selve artikkelen. Derved vil cal-siumoxydoverskuddet i cementartikkelen overføres til calsiumcarbonat. Dannelsen av calsiumcarbonat har en skadelig virk-ning på cementartikkelens indre styrke.

På den annen side, dersom en cementartikkel i tørr tilstand behandles med gassformig carbondioxyd, vil den nødven-dige tid for dannelse av det ønskede tungt-løselige ytre lag være meget stor, og for-bruket av gass vil også være stort, Derfor vil slik behandling ikke være praktisk anvendelig.

For å forhindre disse ulemper når cementartikler behandles med gassformig carbondioxyd for å danne et tett og i vann tungt løselig lag på artikkelens overflate, karakteriseres oppfinnelsen ved ^at den stivnede cementartikkel på forhånd fuktes nå de flater som skal behandles med gassformig carbondioxyd. Anvendelse av stivnede artikler forhindrer at det ferdige produkt har større eller mindre nedsatt styrke. På den annen side er det nødvendig å fukte overflaten på den stivnede cementartikkel før behandlingen for å sikre at det er så mye calsiumhydroxyd på artikkelens overflate at det er en nødvendig og tilstrekkelig mengde til å danne et tett og i vann tungt løselig lag på artikkelens overflate når denne reagerer med det gassformige carbondioxyd.

I henhold til oppfinnelsen kan således cementartikler på en effektiv måte behandles for å forhindre utlutning fra overflaten av skadelige bestanddeler, ved å fukte overflaten på den stivnede støpte eller forede cementartikkel, fordelaktig ved en passende sprøyteteknikk og utsette artikkelens våte overflate for en carbondi-oxydatmosfære mens artikkelen holdes in-nesluttet i en dertil egnet beholder, hvorved et tett lag av et i vann tungt løselig stoff dannes på cementartikkelens overflate.

Ved anvendelse føres behandlingsgas-sen til et tilnærmet hermetisk lukket rom hvori den stivnede cementartikkel som skal behandles, befinner seg, denne behand-lingsgass kan med fordel bestå av luft som inneholder 2 pst. eller mer av gassformig carbondioxyd og fortrinnsvis fra 10 til 20 pst. av det carbondioxyd fordampet fra fast eller flytende carbondioxyd.

Det har vist seg at en behandlingstid av størrelsesorden 24 til 48 timer normalt er tilstrekkelig.

I det følgende skal oppfinnelsen be-lyses med noen eksempler.

En stålplate av 2,5 mm's tykkelse benyttes til prøver som hver var 100 mm lan-ge og 80 mm brede. Overflatene ble i sin helhet dekket med et lag Portland cement på 2 mm's tykkelse, utrørt med vann. Der-på fikk cementlaget på samtlige stykker stivne og tørke. Noen av stykkene ble over-rislet med vann, hvorved cementlagenes overflater ble fuktet. Prøvestykkene med cementoverflater i henholdsvis tørr og fuktet tilstand ble plassert i forskjellige be-holdere som alle hadde en atmosfære som besto av luft og 25 pst. gassformig carbondioxyd, og ble behandlet som oven beskrevet, i ulike tidsrom. Derefter ble 25 liter drikkevann av pH 6,5 ledet inn i behol-derne med prøvestykkene. Efter at prøve-stykkene hadde vært nedsenket i vannet et passende tidsrom, måltes vannets pH-verdier, som var forandret på grunn av alkaliske bestanddeler som var lutet ut av de forskjellige prøvestykker og løst av vannet. De målte verdier så vel som forsøks-betingelsene angis i den følgende tabell.

Det fremgår av tabellen, når en be-trakter resultatene efter nedsenkning i drikkevann, og sammenligner et prøve-stykke som ikke er gassbehandlet (se prø-vestykke nr. 9) med et prøvestykke behandlet i henhold til oppfinnelsen, det vil si et prøvestykke med et cementlag, under-kastet gassbehandling efter først å ha blitt fuktet efter stivning (se prøvestykkene nr. 1 og 2), at det behandlede stykket er mest effektivt når det gjelder å forhindre utlutning av alkaliske bestanddeler, selv om behandlingstiden har vært kort. På den annen side, når cementlaget på prøvestykket gassbehandles i tørr tilstand, hindres de alkaliske bestanddeler i noen utstrekning fra å utlutes i vannet først når behandlingstiden er særlig lang (se prøvestykkene nr. 7 og 8).

På grunnlag av det oven beskrevne forsøk ble der fremstilt en drikkevann-tank. Vanntanken, som var laget av stålplater, hadde en kapasitet på 4 ton, og omfattet et lag Portland cement på ca. 2,5 mm som var påført med kost og som dekket hele den indre overflate. Det bemerkes at Portland-cement-laget også kan påføres ved anvendelse av sprøyteteknikk, eller hvilken som helst annen egnet teknikk. Efter at foringslaget var stivnet ble det fuktet. Derefter plasseres omkring 1,2 kg tørris i tanken, som lukkes, og fordampes slik at tanken fylles. Tanken står i 24 timer, hvorefter den fylles med drikkevann hvis pH er 6,5. 24 timer efter fyllingen måles vannets pH til 6,7. Dette tall viser at vannet kan anvendes som drikkevann.

Det henvises til tegningen som skje-matisk viser et sideriss av en cementartikkel som behandles i henhold til oppfinnelsen. En stivnet cementartikkel, for eksempel en vanntank 10, som omfatter åpningen 12 som kan lukkes ved hjelp av lokket 14, slik at forbindelsen mellom det indre av tank 10 og atmosfæreluften avbrytes. Tank 10 er også vist inneholdende en anordning 16 for fremstilling av carbondi-oxydgass. Anordningen 16 omfatter flytende eller fast carbondioxyd (ikke vist), og en dyse 18 gjennom hvilken det fordampede carbondioxyd spredes i det lukkede indre av cementtank 10.

Efter at hele indre overflate av den stivnede cementtank er fuktet med vann, ved anvendelse av en dertil egnet teknikk, lukkes åpning 12 ved hjelp av lokket 14 og det gassformige carbondioxyd spredes fra anordning 16 gjennom dysen 18 inn i tank 10's lukkede indre. Det gassformige carbondioxyd som spredes gjennom dysen ut-gjør fortrinnsvis 2 pst. eller mer av luften i tanken. Carbondioxydet presser den var-mere luft oppover, og sammen med spre-deren 20 som er anordnet like over dysen 18 forårsaker den en oppadrettet gass-strøm, som forårsaker en effektiv blanding av luft og gassformig carbondioxyd i den lukkede tank. Det gassformige carbondioxyd bringes i kontakt med hele den fuk-tede indre overflate av tanken, og danner på den et tett lag som er tungt løselig i vann, som tidligere beskrevet.

Efter at behandlingen er avsluttet fjernes anordning 16 fra tanken, og denne kan fylles med drikkevann enten carbondioxydet fjernes eller ikke.

Om ønskes kan anordning 16's dyse 18 og/eller spreder 20 forsynes med en eller flere luftspalter 22 for å forhindre isning.

Er cementartikkelen som skal behandles for liten til å kunne inneholde en anordning 16, kan et stykke fast carbondioxyd plasseres inne i artikkelen. I dette tilfelle må der bemerkes at for å motvirke frys-ning av vannet på artikkelens indre overflate, må det fordampede carbondioxyd fra det faste carbondioxyd få innvirke på de indre flater efter at gassen er blandet med varm luft.

Alternativt kan cementartikkelen som skal behandles innesluttes i en beholder av et dertil egnet tynt materiale, for eksempel polyvinylklorid eller polyethylen, hvorpå beholderen fylles med gassformige carbondioxyd, hvorved carbondioxydet får innvirke på artikkelens overflater.

Ved anvendelse av oppfinnelsen kan hvilken som helst egnet elektrisk vifte benyttes for å påskynde blandingen av det gassformige carbondioxyd og luft, og for å holde denne blanding i bevegelse.

Er det ønskelig å anvende fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen ved relativt lave temperaturer, eller strømmer car-bondioxydgassen langsomt ut av anordningen for tilveiebringelse av carbondioxyd, kan opphetningsoperasjoner utføres uten at oppfinnelsens resultat forandres.

Selvom oppfinnelsen hittil er beskrevet i forbindelse med anvendelse av Portland cement, må der forstås at oppfinnelsen er like anvendelig overfor en stor mengde artikler fremstilt av eller foret med andre cementmaterialer som ikke inneholder Portland cement. Heller ikke vil den oven beskrevne effekt forandres, selv ikke i de tilfeller hvor cement utrørt i vann sprøytes på artikkelen med hjelp av en sprøytepistol eller lignende.

Oppfinnelsen byr på mange fordeler.

For eksempel, da gassformig carbondioxyd er ufarlig og ikke brennbar, er det ikke nødvendig at åpningen i den hule artikkelen som behandles lukkes hermetisk. Dette

har sin gyldighet blant annet når det er

ønskelig å dekke artikkelen som skal behandles med tynne film-materialer. Det er

heller ikke nødvendig å plassere en anordning for frembringelse av carbondioxyd

i et lukket rom sammen med den cementartikkel som skal behandles. Dersom det er

ønskelig kan en dyse eller en spreder fra

anordningen for frembringelse av gassformig carbondioxyd føres inn i det nevnte

lukkede rom. Således kan fremgangsmåten

i henhold til oppfinnelsen utføres meget

enkelt. Det gassformige carbondioxyd som

anvendes kan lett kontrolleres både med

hensyn til mengde og kvalitet. Dette for-enkler bruken av oppfinnelsen. Oppfinnelsen korter inn behandlingstiden og minsker

arbeidstid og omkostninger i og med at

der ikke nødvendigvis benyttes av store

mengder rent vann.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for å behandle en

vanntanks cementforing for å hindre at vannet som er i tanken ved bruk, utluter alkaliske materialer fra foringen, ka rakterisert ved at den foring- overflate som ved bruk kommer i kontakt med vannet, fuktes med vann, hvorefter den bringes i kontakt med luften som befinner seg i den tomme tank og som er bibragt et innhold av minst to volumprosent, fortrinnsvis fra 10 til 20 volumprosent, gassformig karbondioksyd ved fordampning av fast eller flytende karbondioksyd, hvilken kontakt opprettholdes i minst 20 timer.

2. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at tanken holdes dekket med et film-materiale, f. eks', polyvinylklorid eller polyetylen, mens kontakten med den karbondioksyd-holdige luft opprettholdes.

3. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at opp-varming, f. eks. ved hjelp av et elektrisk varmeapparat eller vanndamp, anvendes for å regulere fordampningshastigheten for det flytende eller faste karbondioksyd og temperaturen av den karbondioksyd-holdige luft.